Java中的HashMap和TreeMap

HashMap 和 TreeMap 是集合框架的一部分。

哈希映射
Java.util.HashMap 类是一个基于散列的实现。在 HashMap 中，我们有一个键和一个值对。

HashMap hmap = new HashMap();

让我们考虑下面的示例，其中我们必须计算给定整数数组中每个整数的出现次数。

Input: arr[] = {10, 3, 5, 10, 3, 5, 10};
Output: Frequency of 10 is 3
        Frequency of 3 is 2
        Frequency of 5 is 2

/* Java program to print frequencies of all elements using 
   HashMap */
import java.util.*;
  
class Main
{
    // This function prints frequencies of all elements
    static void printFreq(int arr[])
    {
        // Creates an empty HashMap
        HashMap hmap = 
                     new HashMap();
  
        // Traverse through the given array
        for (int i = 0; i < arr.length; i++)
        {
            Integer c = hmap.get(arr[i]);
  
            // If this is first occurrence of element 
            if (hmap.get(arr[i]) == null)
               hmap.put(arr[i], 1);
  
            // If elements already exists in hash map
            else 
              hmap.put(arr[i], ++c);
        }
  
        // Print result
        for (Map.Entry m:hmap.entrySet())
          System.out.println("Frequency of " + m.getKey() + 
                             " is " + m.getValue());
    }
  
    // Driver method to test above method
    public static void main (String[] args)
    {
        int arr[] = {10, 34, 5, 10, 3, 5, 10};
        printFreq(arr);
    }
}

输出：

Frequency of 34 is 1
Frequency of 3 is 1
Frequency of 5 is 2
Frequency of 10 is 3

关键点

• HashMap既不基于key也不基于value维护任何顺序，如果我们希望key保持有序，我们需要使用TreeMap。
• 复杂性：get/put/containsKey() 操作在平均情况下是 O(1)，但我们不能保证，因为这完全取决于计算哈希所需的时间。

应用：
HashMap 基本上是散列的一种实现。因此，只要我们需要使用键值对进行散列，我们就可以使用 HashMap。例如，在 Web 应用程序中，用户名作为键存储，用户数据作为值存储在 HashMap 中，以便更快地检索与用户名对应的用户数据。

树状图
当我们只需要按排序顺序存储唯一元素时，TreeMap 可能会有点方便。 Java.util.TreeMap 在后台使用红黑树，确保没有重复；此外，它还按排序顺序维护元素。

TreeMap hmap = new TreeMap();

下面是基于 TreeMap 的相同问题的实现。与具有 O(n) 的前一个解决方案相比，此解决方案具有更多的时间复杂度 O(nLogn)。这种方法的优点是，我们按排序顺序获取元素。

/* Java program to print frequencies of all elements using 
   TreeMap */
import java.util.*;
  
class Main
{
    // This function prints frequencies of all elements
    static void printFreq(int arr[])
    {
        // Creates an empty TreeMap
        TreeMap tmap =
                     new TreeMap();
  
        // Traverse through the given array
        for (int i = 0; i < arr.length; i++)
        {
            Integer c = tmap.get(arr[i]);
  
            // If this is first occurrence of element   
            if (tmap.get(arr[i]) == null)
               tmap.put(arr[i], 1);
  
            // If elements already exists in hash map
            else
              tmap.put(arr[i], ++c);
        }
  
        // Print result
        for (Map.Entry m:tmap.entrySet())
          System.out.println("Frequency of " + m.getKey() + 
                             " is " + m.getValue());
    }
  
    // Driver method to test above method
    public static void main (String[] args)
    {
        int arr[] = {10, 34, 5, 10, 3, 5, 10};
        printFreq(arr);
    }
}

输出：

Frequency of 3 is 1
Frequency of 5 is 2
Frequency of 10 is 3
Frequency of 34 is 1

关键点

• 对于添加、删除、包含键等操作，时间复杂度为 O(log n 其中 n 是 TreeMap 中存在的元素数。
• TreeMap 总是保持元素的排序（递增）顺序，而 HashMap 中的元素没有顺序。 TreeMap 还为键的 first、last、floor 和 ceiling 提供了一些很酷的方法。

概述：

1. HashMap 实现 Map 接口，而 TreeMap 实现 SortedMap 接口。 Sorted Map 接口是 Map 的子接口。
2. HashMap 实现了 Hashing，而 TreeMap 实现了红黑树（一种自平衡二叉搜索树）。因此，哈希和平衡二叉搜索树之间的所有差异都适用于此。
3. HashMap 和 TreeMap 都有对应的 HashSet 和 TreeSet。 HashSet 和 TreeSet 实现了 Set 接口。在 HashSet 和 TreeSet 中，我们只有 key，没有 value，这些主要用于查看集合中的存在/不存在。对于上述问题，我们不能使用 HashSet（或 TreeSet），因为我们不能存储计数。我们更喜欢 HashSet（或 TreeSet）而不是 HashMap（或 TreeMap）的一个示例问题是打印数组中的所有不同元素。

相关文章

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参考 ：
https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java Java